JPH0285615A - 調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、調理の際に発生する油煙などの浄化機能を有
するオープン電子レンジ等の調理器に関するものである
。

従来の技術 調理用のオーブンやグリルでは肉あるいは魚等の調理で
煙、油煙、臭い等が多量に発生し厨房が煙で充満したり
加熱室内に汚れや臭気が残る等の好ましくない状況が起
こり得る。これを防止するために、加熱室の外に加熱室
内の空気を排気孔から強制的に排気する排気ファンモー
タを設け、更に排気通路内にガス浄化触媒体を設け、調
理中にファンモータを動作させることにより、食品から
発生する水蒸気・油・煙が加熱室外へ排気され、排気の
途中でガス浄化触媒体により浄化されるという方式がと
られている。ガス浄化触媒体としては白金、パラジウム
等の貴金属、あるいは耐熱性の高いペロブスカイト型複
合酸化物を、コーディエライト（２Ｍｇ０・５ＳｉＯ，
・２Ａ２□０３）等のハニカム状のセラミックに担持し
たものが使用されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記したように貴金属を用いるとコストが
非常に高く、またペロブスカイト型複合酸化物は、一般
には８００〜８５０°Ｃ以上という高温で焼成するため
表面積が小さい等の課題がある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、希土類元素のＣｅ
と遷移金属のＣｕ、Ｍｎとで新規の複合酸化物ＣｅＣｕ
ｘＭｎ、−ｘ　Ｏｙ　（０＜ｘ＜１．ｙ〉０）を作り、
この複合酸化物を用いて調理器の加熱室内の油煙を浄化
するものである。

作用 上記構成による浄化触媒の作用について説明する。まず
本発明の触媒であるＣｅＣｕｘＭｎｒ−ｘＯｙ　（０＜
ｘ＜１．ｙ＞０）で表わされる複合酸化物は従来にない
化合物で、単一元素あるいは２種元素の複合酸化物に比
べ炭化水素の酸化に対して高い活性を示す。これはＣｅ
とＣｕ、Ｍｎの３元素系酸化物においては酸化物の表面
における元素が多くの原子価をとるからであり（例えば
Ｍｎは３価、４価、Ｃｕは１価、２価など）、つまりは
単一あるいは２成分系では見られない異元素間での原子
価制御が行なわれ、反応に関してはより適した表面を作
るからである。このことはｘＰＳで認められる。

次に表面積については、 ＭｎＯｘ　（０＜ｘ）、Ｃｕ０ｘ　（０＜ｘ）に比べて
ＣｅＣｕｘＭｎｒ−ｘ　Ｏｙ　（０＜ｘ＜１．ｙ＞０）
は、約２倍返（の表面積をもつ。これにより触媒として
の活性は高まり、反応を有利に進める。

原子価については、次式に示すように例えばＭｎに結合
した酸素が反応に関与するとした場合に、ＭｎｚＯ＝　
−＋　　ＭｎｚＯ＊−ｍ　＋　　　　　Ｏｘ　　（１）
ＭｎｔＯｚ−ｍ　＋　　　　Ｏｚ　→ＭｎｚＯｉ−ｎ−
＋＋（３）（１）式で発生した□Ｏｘ　　（ａｇｏ）が
反応により消費される。ところが、（２）式でＣｕＯか
ら□０□が供給され、この□０□は酸素不足のＭｎｚＯ
ｔ−ａに吸収され（３）式のようにＭｎｔＯｓ−ｔｍ−
’ｈでＭ　ｎ　ｚ　０３を再生しようとする。ここでわ
かるように、ａζ−であれば、Ｍ　ｎ　ｔ　Ｏ３は完全
に再生ずる。と同時に（４）式より空気中の酸素により
Ｃｕ２ＯもＣｕＯへ酸化され再生される。ＸＰＳではＣ
ｅＣｕｘＭｎｒ−ｘｏ）’の表面は、ＣｕはＣｕ０ｒｉ
ｃｈ側で、ＭｎはＭ　ｎ　ｚ　Ｏ、ｒｉｃｈ側で存在す
ることを確認している。

本発明は、上記したような酸化活性の高いＣｅＣｕｘＭ
ｎｒ−、Ｏｙ　（０＜ｘ＜１．ｙ＞０）を用いて調理時
に発生する油煙を浄化するのである。

実施例 以下、本発明について一実施例を用いて説明する。

まず製法について説明する。Ｃｅ、Ｃｕ、Ｍｎのいずれ
も硝酸塩を所定のモル比で混合し水溶液にした。

直接焼成法の場合には、コーディエライトハニカム構造
体をこの金属塩水溶液中に浸漬し、浸漬後乾燥した後４
５０°Ｃで焼成を行いＣｅＣｕｘＭｎｒ−ｘ　Ｏｙ　（
０＜ｘ＜１．ｙ＞０）をＩ旦持した。

また金属塩溶液にＮａＯＨ，ＮａｔＣＯｓなどのアルカ
リを加え、水和物の形で共沈させ、十分に水洗を行いア
ルカリの除去を行う。その後、乾燥・焼成を行い乳バチ
で粉砕しＣｅＣｕｘＭｎｒ−ｘＯｙ（０＜ｘ＜１．ｙ＞
０）の微粉末を得る。得られた微粉末をアルミナゾルと
混合しスラリー状にしたものを同じくコーディエライト
ハニカム構造体にスプレーあるいはディッピングして担
持することもできる。

次にＣｅＣｕｘＭｎｌ−ｘ　Ｏｙ　（０＜ｘ＜１．ｙ〉
０）の特性について具体的に説明する。

最初に表面積について説明する。Ｃｅ、Ｃｕ。

Ｍｎの単一酸化物及びＣｅＣｕｘＭｎｒ−，０ｙ（０＜
ｘ＜１．ｙ＞０）をアルカリ共沈法により作成しＢＥＴ
法による表面積を次表に示した。尚、焼成は４５０°Ｃ
で行った。

（ルゾ丁久６） １）、２）については酸化物の状態がＣｕｂ。

Ｍｎ、Ｏ，だけということではない。

全体的に表面積が、約７０〜１２０ｒｄ・ｇ　−１と大
きいのは、焼成温度が４５０″Ｃであり、酸化物として
は低温にしているからである。また、単一酸化物に比べ
複合酸化物が表面積が大である。この原因はＣｅの効果
によるところが大である。実際にＣｅ／Ｃｕ　　０ｘｉ
ｄｅやＣｅ／Ｍｎ　　０ｘｉｄｅでは、それぞれ第１表
中のＣｕｂ、ＭｎｚＯｘの表面積に比べ大であった。第
１表でＣｅＣｕｏ、５Ｍｎｏ、　ｓ　０）’　（０＜　
ｘ　＜　１　、　　）’　＞　０）　（７）表面積のＸ
への依存性を第２図に示した。第２図から表面積のピー
クはｘ＝０．３付近にあることがわかった。

次にＣｅＣｕｘＭｎ＋−ｘＯｙ　（０＜ｘ＜１．ｙ＞０
）のＸＲＤパターンとＸＰＳの測定結果について説明す
る。

ＸＲＤパターンは焼成温度が４００．４５０．５５０゜
６５０、７５０．９００°Ｃのものについて得られたが
、５５０゛Ｃ以下ではピークがなかった。

しかしながら６５０’Ｃ以上では徐々に結晶化が進行し
、シャープなピークが得られた。

この焼成温度によるＸＲＤパターンの変化は当然の結果
であるが、参考にＭｎの炭酸塩（市販品）を５５０°Ｃ
で焼成したものは、Ｍ　ｎ　ｔ　Ｏｘのシャープなピー
クを示した。このように、ＣｅＣｕｘＭｎ＋−ｘ０７の
４５０°Ｃ焼成のものは、マクロ的な見方をすれば非晶
質と考えられる。また、ＸＰＳのデータは、ＣｅＣｕＭ
ｎ＋−ｘ　Ｏｙ　（０＜ｘ＜１．ｙ〉０）の表面のＭｎ
とＣｕの原子価が焼成温度で変化することを示した８例
えば、４５０”Ｃ焼成ではＭｎは＋３価、Ｃｕは＋２価
、７５０°Ｃ焼成ではＭｎは＋４価側へ、Ｃｕは＋１価
側へシフトした。よって、ＣｅＣｕＭｎ＋−ｘ　Ｏｙの
表面は、４５０″Ｃ焼成の場合、ミクロにみてｎはＭｎ
、Ｏｗｌ　、ＣｕはＣｕＯに似た構造の複合酸化物にな
っていると考えられる。

上記したＣｅＣｕＭｎ＋−ｘ　ｏｙ　（０＜ｘ＜１゜ｙ
〉０）について調理時の汚れをサラダオイルに代表させ
酸化活性をＤＴＡにより測定した。測定は、市販のサラ
ダオイルと酸化物の重量比を２．５＝１．０にして十分
に混合し、石英セルに入れてＤＴＡカーブを得た。第３
図に第１表中に示された４種類の酸化物のＴＧカーブを
示した。

第３図では、重量減少速度が大で、より低温側で重量減
少が完了してしまうものが酸化活性が高いと言える。よ
って、ＣｅＣｕ、、、ｓＭｎｏ、５Ｏｙ（ｙ＞０）が高
いことは明らかであり、酸化触媒として有効である。

第４図は、ＣｅＣｕＭｎ＋−ｘ　Ｏｙ　（０＜ｘ＜１゜
ｙ〉０）のＴＧカーブのＸへの依存性を示している。ｘ
＝０．３が、活性が最も高いようである。この事は表面
積のＸへの依存性と対応していると考えられる。しかし
ながら単純に表面積だけの効果で説明するのは不十分で
あり、１例として（１）武力）ら（４）式で示したよう
なスキームがｘ＝０．３で最適となるようなことも考え
られる。

次にＣＯの酸化活性について説明する。測定は石英管を
用いて流通系で行った。Ｃｅ　Ｃｕ　Ｍ　ｎ　１−ＸＯ
ｙ　（０＜ｘ＜１．ｙ＞０）の微粉末０．２　ｇをケイ
砂と混合して体積２ｄとし、石英管を一定温度に加熱し
ながらＣＯ、Ｎ　ｔ　Ｏｚ混合ガスを流し、入口側と出
口側のＣＯ濃度を測定し比較することによりＣＯからＣ
Ｏ□への転化率を求めた。測定結果を第５図に示す。

測定条件はＣＯの入口側濃度は７０１）Ｉ）ＩＩ　、　
　Ｓ　Ｖ値は１５００Ｑｈ−１である。第５図かられか
るように１００°Ｃでは１００％のＣＯが酸化されてお
り酸化活性の高い触媒であることがわかる。

以上ＣｅＣｕＭｎ＋−ｘ　Ｏｙ　（０＜ｘ＜１．ｙ＞０
）について製法、表面積、構造、酸化活性について簡単
に説明した。

以下上記酸化物をセラミックハニカム構造体に担持した
浄化触媒体を応用した調理器について説明する。

浄化触媒体を第１図に示すようにオーブン電子レンジの
排気孔に設は油煙浄化を行った。

第１図において食品１を加熱する加熱室２の前面には、
食品１を出し入れする扉３が設けられている。加熱室２
の上面と下面には加熱室２の壁を加熱するヒータ４及び
５が取り付けられている。

加熱室２の後部壁面にはパンチング群で形成された排気
孔６、及び排気孔６の後部に排気通路７が形成されてい
る。排気通路７内には本発明の浄化触媒８及び浄化触媒
８を加熱する補助ヒータ９が取り付けられている。浄化
触媒８の上部にはモータ１０によって駆動されるシロッ
クコアン１１が取り付けられている。加熱器本体の後面
には本体排気孔１２及び排気カバー１３が設けられてい
る。

このような構成とすれば、食品１から発生した油煙はシ
ロッコファン１１により吸引され、排気孔６から全て排
気され、補助し−タ９により加熱された浄化触媒８の多
数の孔を通して浄化され、二酸化炭素と水蒸気として加
熱調理器外に排出される。この時折しい空気は扉３と加
熱室２の隙間から供給される。

実際に油煙の発生しやすい魚を調理してみても排気孔１
２から煙や臭気は出す、加熱室２内壁の汚れや加熱室２
内の臭気も感じられなかった。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、調理中に発生する油
煙や煙、臭い等の酸化分解に対して高活性な触媒体が得
られこれにより次の効果が得られる。

（１）調理中に発生した汚れ成分を酸化分解するので調
理室内が汚れず、また調理器から煙や臭気が排出されな
い。

（２）本触媒体は貴金属を用いていないので低コストで
あり、また触媒の焼成温度がペロブスカイト型複合酸化
物と比較して低いため触媒体作成時の省エネルギーがは
かれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての輻射加熱式調理器の
断面図、第２図はＣｅＣｕＭｎ＋−ｘ　ｏｙ（０＜ｘ＜
１．ｙ＞０）の表面積のＸへの依存性を示した図、第３
図は酸化物の熱天秤によるＴＧカーブを示した図、第４
図はＣｅ　ＣｕＭｎ＋−ｘｏ　ｙ（０＜ｘ＜１．ｙ＞０
）のＴＧカーブのＸへの依存性を示した図、第５図はＣ
ｅＣｕＭｎ＋−ｘ　０ｙ（ｘ＝０．４　、ｙ＞Ｏの場合
）によるＣ　Ｏ→ＣＯｚへの転化率を示した図である。 ２・・・・・・加熱室、４，５・・・・・・ヒータ、７
・・・・・・排気通路、８・・・・・・浄化触媒体、９
・・・・・・触媒体加熱用補助ヒータ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ばか１名ど−ＸＪ然
鼠 第１図 第　２　図 ７°ｓ　Ｃｅ　（ｕｚＭｎ、−、Ｑ。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 食品を加熱する加熱室と、前記食品を加熱する加熱手段
   と、前記加熱室の開口を開閉する扉と、前記加熱室の排
   気通路と、前記排気通路内に設けられたガス浄化触媒体
   と、前記ガス浄化触媒体を加熱する加熱手段と、前記ガ
   ス浄化触媒体は、Ｃｅ、Ｃｕ、Ｍｎから成るＣｅＣｕ＿
   ｘＭｎ＿１＿−＿ｘＯ＿ｙ（０＜ｘ＜１、ｙ＞０）で表
   わされる組成を有する複合酸化物をセラミックハニカム
   構造体に担持した調理器。